安全评价

  • 基于改进贝叶斯网络的高处作业施工风险评价方法

    翟越;杜菁;高甲艳;

    为了更合理地对建筑施工高处作业进行综合风险分析,提出了一种基于改进贝叶斯理论的风险评价方法。在基本贝叶斯理论的基础上,利用动态赋权修正原始计算权重,用评价指标的实际“分值距离”取代原始加权距离,并引入“得分均衡度”。以西北某建筑施工高处作业项目为案例进行风险评价,结果表明,该方法能较为准确地得出风险因素和施工风险变化趋势,指标间具有耦合作用。与传统方法相比,该方法改进了处于临界状态下风险等级划分的问题,实现了贝叶斯模型权重的动态更新,使指标权重更加准确、合理,且改进后的方法不仅可以计算出某个时间阶段的风险值,还可以对项目不同时间阶段的安全风险进行对比,解决了风险评价不准确的问题。

    2022年02期 v.22;No.128 541-549页 [查看摘要][在线阅读][下载 2242K]
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  • 基于改进YOLOv3-DN算法的水利施工危险源辨识

    刘永强;伏仲明;吴浩;揭伟镰;

    为解决水利工程施工危险源辨识精度低、实时性差及鲁棒性弱等问题,提出了新型智能建设安全管理危险源辨识方法。通过ZED双目视觉相机获取施工现场信息,利用改进的YOLOv3-DN算法辨识危险源要素,并将危险源实时反馈在建筑信息模型(Building Information Modeling, BIM)轻量化平台上。以浙江省八堡泵站工程项目施工现场为例验证改进的YOLOv3-DN算法辨识危险源的准确性。研究表明,该方法在辨识危险源中不仅能大幅提高平均准确率、查准率和召回率,还降低了硬件成本,相对于现有的方法具有明显优势。

    2022年02期 v.22;No.128 550-557页 [查看摘要][在线阅读][下载 2210K]
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  • 基于二维云模型的天然气管道腐蚀风险评价方法研究

    张鹏;王璟;范潮海;唐胜雨;安兆暾;

    天然气管道腐蚀因素具有模糊性和随机性,为有效保障管道安全运行,提高评价准确性,提出了一种基于二维云模型的风险评价方法。依据天然气管道历史失效数据建立天然气管道腐蚀风险评价指标体系,从土壤腐蚀、杂散电流、介质腐蚀性、其他腐蚀因素、防腐措施五方面展开研究。首先,运用改进层次分析法(AHP)及熵权法确定主客观权重,再经差异系数法调和得出组合权重。其次,根据等级量化区间得到各等级标准云,将指标的失效后果和失效概率作为二维云的两组基础变量,结合前面得到的权重矩阵,计算出各级风险云和综合云。最终,通过Matlab绘制云图及相近度计算确定风险等级。将该方法运用到新疆油田天然气管道腐蚀风险评价,得出其腐蚀风险为Ⅱ级,风险可接受,与工程实际一致,表明该风险评价方法具有一定的可行性,完善了天然气管道腐蚀风险评价方法。

    2022年02期 v.22;No.128 558-565页 [查看摘要][在线阅读][下载 2043K]
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  • 基于集对分析的煤矿水害风险评价

    景国勋;张静丽;贾智伟;秦瑞琪;

    为了预防和控制煤矿水害事故发生,基于集对分析法对煤矿水害进行了风险评价研究。首先根据事故致因理论建立了水害风险评价指标体系;使用熵权法与超标倍数法组合赋权(CW)确定各指标的客观权重,并结合集对分析(SPA)理论构建煤矿水害风险评价模型,通过确定各指标单项联系度及评价对象加权平均联系度,分析水害风险各评价指标及评价对象的不确定性,以此确定评价对象风险等级。将构建的水害风险评价模型在焦煤集团L煤矿进行应用,评价结果与矿井实际情况基本吻合,该评价模型合理可行,可用于煤矿水害风险评价,为煤矿水害防治提供依据。

    2022年02期 v.22;No.128 566-572页 [查看摘要][在线阅读][下载 1560K]
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  • 地下金属矿山通讯方案的选择升级及类推评价

    谢贤平;方博立;王琍;李志钦;牛维敏;

    矿山在智能化升级过程中通讯方法选择不当会给矿山企业的生产安全带来消极影响。为了合理化选择和评价地下金属矿山智能化进程中的通讯方法,以大红山铜铁矿和大坪金矿升级改造为例,从经济、性能和技术安全这3个指标出发建立矿山信息通讯方案指标因素模型;使用少量有效的数据结合灰色层次分析法和模糊数学进行决策分析,随后运用类推分析法对决策结论进行二次评价。结果表明,Sigfox是大红山铜铁矿现代化安全升级改造的最佳通讯手段,且这种最优的通讯手段同样可以在大坪金矿合理有效地使用。研究表明,这样的两种方法结合一方面提供了解决数据缺失的复杂安全问题的技术手段,另一方面可以为解决某些类似的工程技术问题提供参考。

    2022年02期 v.22;No.128 573-581页 [查看摘要][在线阅读][下载 1320K]
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  • 基于风险评估基准的城市安全风险评估框架及方法研究

    吴远巍;陈文涛;王星;刘文革;于雷;赵乾;

    城市安全风险评估工作的利益相关者主要有地方政府、行业监管部门、第三方机构和风险责任单位。对利益相关者的风险认知差异和利益冲突控制不当,会对评估工作产生负面影响。为弥补现有研究忽视利益相关者影响的缺陷,构建了以安全风险评估基准为核心的城市安全风险评估框架及相应的评估指标体系。安全风险评估基准由“规模适中、边界清晰的评估单元”“必要的符合要求的管控措施”和“具备可比性、可叠加性的固有风险值及控制风险值”构成,可通过试点评估、专家和行业监管部门会商修正来确定。在安全风险评估基准确定后,根据固有危险性的变化和暴露人群的增减确定固有风险调整系数,根据管控措施和管理水平的差异确定控制风险调整系数。企业的整体安全风险等级由各评估单元的固有风险最高等级及其对应的控制风险分别确定,行业(区域)安全风险评估可由行业(区域)固有风险值、行业(区域)重大风险集聚系数、行业(区域)控制风险平均变动程度3个指标进行分析。评估人员对照进行风险辨识,在信息管理平台填入相关信息,即可由平台自动生成评估单元、企业、行业和区域的风险评估结果。

    2022年02期 v.22;No.128 582-587页 [查看摘要][在线阅读][下载 1739K]
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  • 基于云模型-模糊理论的养老机构火灾安全风险预警系统

    谢尊贤;蔡二柱;徐宝;

    为了能够及时预警养老机构火灾安全风险,实现对养老机构火灾风险的超前防控,确保生命财产安全,首先全面、系统地构建了由可能性影响因素等3个维度、人员因素等8个一级指标和护养比等35个二级指标构成的养老机构火灾事故安全风险预警指标体系;其次,构建了基于G2区间赋权-云模型的可能性影响因素、严重性影响因素和敏感性影响因素的安全风险预警子系统,并将其与基于模糊集合理论的综合预警子系统有机融合,构建了养老机构火灾事故安全风险预警系统;最后,以西安某养老机构为例运用该安全风险预警指标体系和预警系统进行了火灾事故安全风险预警的实证研究,得到该养老机构火灾事故综合安全风险预警值为0.9,属于无警,信号为绿色。研究结果与其实际情况相符合,验证了该安全风险预警指标体系及预警模型的适用性和可靠性。为养老机构火灾安全风险预警提供了一种方法。

    2022年02期 v.22;No.128 588-598页 [查看摘要][在线阅读][下载 2643K]
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  • 城市道路交通事故特性及严重程度研究

    张道文;母尧尧;王朝健;刘奇;孙庆;

    为了研究城市道路交通事故特征与事故严重程度的影响因素,筛选国家车辆事故深度调查体系数据库的交通事故案例数据,得到2 726例城市道路交通事故,统计其发生时间分布、地点分布及后果特性,并利用二元Lasso-Logistic回归分析模型对从环境要素、时段气象要素、参与者要素3个方面选取的10个自变量进行了分析。结果表明:城市道路交通事故在9—12月、星期一至星期三、07:00—07:59时段和20:00—20:59时段事故数量大;事故多发生于普通路段;车-车事故数量最多;交通参与者为行人、骑车人的更易受到致命伤害;对向车道隔离方式、道路线形、交通信号灯、除驾驶员外的其他交通参与者等因素对事故严重程度影响显著。

    2022年02期 v.22;No.128 599-605页 [查看摘要][在线阅读][下载 1758K]
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  • 基于N-K模型的飞机运行安全风险耦合研究

    潘丹;李永周;罗帆;

    为了给我国民航安全风险管理提供理论支撑,采用N-K模型对飞机运行安全风险耦合进行研究。将飞机运行安全风险系统划分为机组(A)、机务(B)、机械(C)、空中交通管制(D)、地面保障(E)、天气(F)6个风险子系统,将风险耦合类型划分为单因素耦合、双因素耦合和多因素耦合,搜集2007—2019年155次民航不安全事件作为研究样本,利用N-K模型研究风险的耦合规律和耦合水平。结果表明:参与耦合的因素越多,系统风险越大,6个子系统同时突破系统阈值时,系统风险最大,耦合风险水平为5.429 7;双因素耦合风险最小,耦合风险水平均值为0.038 1。五因素耦合中,A-B-D-E-F耦合风险最大,耦合风险水平为4.526 1;四因素耦合中,A-B-E-F耦合风险最大,耦合风险水平为2.804 0;三因素耦合中,C-D-F耦合风险最大,耦合风险水平为1.111 8;双因素耦合中,E-F耦合风险最大,耦合风险水平为0.119 0。在耦合风险较大的因素组合中,地面保障和天气因素参与的次数较多,表明二者对飞机运行安全有较大的影响。民航一方面要加强地面保障管理,减少由地面保障因素参与的耦合组合共同失效问题;另一方面,可加强气象预测,若遇上恶劣天气,应对其他子系统进行严格管理,避免风险耦合引发的不安全事件。

    2022年02期 v.22;No.128 606-614页 [查看摘要][在线阅读][下载 1990K]
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  • 交通密集水域安全风险演化脆弱性分析

    任振振;陈伟炯;李新;蒋少奇;张晓东;汪侃;

    交通密集水域事故频发,为揭示其安全风险演化规律,明确风险监控重点,以长江口水域为例进行了交通安全风险演化脆弱性分析。基于该水域交通事故案例,运用事件链分析技术构建了安全风险演化网络并解析其拓扑特性;提出了安全风险演化脆弱性概念,运用MATLAB仿真技术进行了定量评价;提出了一种关键脆弱因素辨识方法,并以演化网络为例验证了其可行性。结果表明:长江口水域交通安全风险极易传播扩散,少数关键因素失控易导致交通事故;船员违规违章、船员不合格不适任、强潮汐急潮流等风险因素对该水域交通安全风险演化起到关键作用。研究表明,提出的辨识方法合理可行,可适用于其他交通密集水域,为海事部门精准防控关键风险提供理论依据。

    2022年02期 v.22;No.128 615-622页 [查看摘要][在线阅读][下载 1763K]
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  • 基于组合赋权-DS证据理论的易流态化货物海运风险研究

    陈宁;谢旺;

    近年来,易流态化货物海上运输事故频发,造成了较大的货物损失及人员伤亡。为了降低该类货物海运过程中风险因素的模糊性及不确定性对风险评估效果的影响,提出了一种基于组合赋权-DS证据理论的风险评估方法。首先识别相关风险因子,构建关于易流态化货物海运事故的层次化评价指标体系,通过层次分析法和熵权法分别计算各指标因素的主观权重和客观权重,随后引入距离函数的概念进行组合赋权;运用模糊数学理论确定安全隶属度函数,并通过可信度三角模型和修正系数得到基本信任分配函数;运用证据融合理论进行多证据合成,评估整个系统的风险等级。实例分析表明,基于组合赋权-DS证据理论的风险评估模型能够有效评估易流态化货物的海运风险,降低了评估结果的不确定度。

    2022年02期 v.22;No.128 623-633页 [查看摘要][在线阅读][下载 1783K]
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  • 基于熵算法改进的故障树-云模型风险分析方法

    龙丹冰;解丽萍;杨成;

    为了改善建筑运维期失效风险的诊断和预测能力,提升其信息化程度,以一幢有显著劣化特征及病害且损伤分布特征复杂的古旧木结构建筑为例,基于改进的熵算法,提出了故障树-云模型(IEFTC)风险评估方法;考虑不同评价结果的标准差,给出了新的熵和超熵算法,既保留了专家对事件风险的判断,又量化了评价意见的离散度。该方法先利用故障树算法描述事件间的相关性并形成对应的风险地图,再结合云模型的数学分析功能,通过故障树的逻辑门进行模糊信息传递,可以在充分保留风险信息的基础上得到更为合理的分析结果。最后,实现了基于BIM的风险等级判断,并利用显示色度差异展示不同构件的风险程度。研究充分利用了云模型在模糊性和随机性方面进行数学分析的优势,提升了传统故障树方法处理和传递模糊信息的效果,并借助BIM进行可视化,有望在复杂病害结构的分析鉴定中提升评估及维护决策的准确度和效率。

    2022年02期 v.22;No.128 633-641页 [查看摘要][在线阅读][下载 2488K]
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  • 基于BQEA的多因素影响下系统故障概率变化范围研究

    崔铁军;李莎莎;

    为了研究多因素影响下系统在不同因素变化过程中的故障概率变化范围,提出了一种基于BQEA的分析方法。利用BQEA具有3条基因链且能容纳多个量子的特点,将因素与量子对应,因素变化与量子状态变化对应,在空间故障树框架内确定系统故障概率的变化范围。空间故障树理论提供了因素与元件故障关系的特征函数,从而得到各元件故障概率分布,通过元件组成系统的结构得到系统故障概率分布表达式。该表达式作为BQEA的优化对象从而获得极小值和极大值,即系统故障概率变化范围。结果表明,使用BQEA确定该变化范围是可行性的。所得变化范围与解析法得到的故障概率分布近似,更适合表征多因素条件下的故障概率变化范围,且能降低计算复杂度并提高效率。

    2022年02期 v.22;No.128 642-648页 [查看摘要][在线阅读][下载 1705K]
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  • 动车组转向架构架的结构可靠性研究

    孟建军;赵文涛;

    动车组转向架的关键部件构架是整个转向架的安装基础,为了验证构架的结构是否满足安全要求,保障转向架的安全稳定运行,提出了一种基于替代模型与主动学习策略的结构可靠性研究方法。分析构架承受的载荷及约束情况,找到不同工况中承受Von Mises应力最大的工况条件。采用前馈多层感知器网络估算转向架构架的极限状态函数,基于蒙特卡洛模拟和多基因遗传编程构造替代模型进行结构可靠性研究。为了提高模型的精度,采用改进的有效全局优化算法寻找次要点,扩充替代模型的训练集,进而对替代模型进行迭代更新。结果表明,在较危险的工况条件下,转向架构架可靠性为98.71%,满足安全要求。所提方法通过减少数值模型的调用次数大大减少了计算时间,通过与其他研究方法相比较验证了其具有较高的精确性,该方法适用于无法得到准确显式极限状态方程的复杂系统,以及需要进行快速可靠性计算的产品设计优化过程。

    2022年02期 v.22;No.128 649-656页 [查看摘要][在线阅读][下载 1951K]
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安全工程

  • 近邻浅基础建筑物深基坑变形特征的实测及数值分析

    谭鑫;任亚坤;周苏华;黄明华;刘晓明;姚君;

    基于某基坑工程现场实测数据和数值模拟方法,对近邻既有浅基础建筑物的深基坑变形特征进行了研究。建立了结构-基础-地基共同作用的数值模型,采用考虑土体加卸载路径的土体塑性硬化本构关系,能够较好地反映基坑开挖诱发的地层变形。通过基坑现场实测数据及既有经验曲线验证了所建立数值模型的正确性,在此基础上分析了既有建筑对基坑变形特征的影响。结果表明,基坑开挖主要影响区域内的地表差异沉降导致浅基础建筑物出现转动倾斜,引起建筑基础下地基附加应力重分布,进而加剧了差异沉降。对于基坑诱发变形的预测计算有必要考虑建筑物与地基的共同作用。忽视共同作用影响则有可能低估基坑开挖引起的建筑物差异沉降而造成潜在安全风险。

    2022年02期 v.22;No.128 657-665页 [查看摘要][在线阅读][下载 2930K]
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  • 台阶边坡非饱和渗流随机场及参数敏感性分析

    张顷顷;王来贵;张华宾;高晗;

    为了研究岩体渗透系数的空间变异性对露天矿边坡安全稳定性的影响,基于非饱和渗流理论和随机场理论建立了多台阶边坡渗流随机场模型。根据渗透系数与基质吸力的经验公式和非饱和岩体抗剪强度修正公式,利用Fish语言修正非饱和渗流区渗透系数、抗剪参数等力学参数,借助MATLAB实现渗透系数随机场和Monte-Carlo抽样的非侵入式随机算法,研究渗透系数的变异系数及水平、竖直相关距离对台阶边坡的安全系数及可靠度影响规律,分析台阶边坡可靠度指标对渗透系数变异性的敏感程度。结果表明,非侵入式随机方法实现随机场简单且易于实现,采用渗流随机场进行渗透系数赋值使模型更接近实际边坡状态,可以很好地反映渗透系数的空间变异性。考虑渗透系数空间变异性时的台阶边坡安全系数均值比渗透系数为定常数时小,即客观反映了对边坡安全稳定的保守估计。台阶边坡可靠性指标与渗透系数的变异系数呈线性负相关,与渗透系数的水平及竖向相关距离正相关。边坡安全系数及可靠度指标对渗透系数的变异系数更敏感。研究结论可为开展考虑渗流随机场边坡的变形破坏仿真分析提供参考。

    2022年02期 v.22;No.128 665-672页 [查看摘要][在线阅读][下载 2337K]
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  • 露天煤矿顺倾软岩到界边坡空间形态优化

    李广贺;王东;曹兰柱;杨国华;魏宁;

    针对露天煤矿顺倾软岩到界边坡空间形态优化问题,以霍林河北露天煤矿三采区为工程背景,基于极限平衡理论与数值模拟相结合的方法,分析了纵采与横采开采方式下边坡二维与三维稳定性,优化设计了顺倾软岩到界边坡空间形态。结果表明:顺倾软岩边坡二维稳定性与平盘宽度近似呈正相关一次函数关系,与岩柱宽度近似呈正相关指数函数关系;当追踪距离小于100 m时,开挖位置、开挖角度对顺倾软岩边坡三维稳定性影响较小,当追踪距离大于100 m时,边坡三维稳定性系数与开挖角度呈正相关一次函数关系;当追踪距离大于200 m、岩柱宽度小于60 m时,边坡三维稳定性系数随追踪距离增大呈线性减小趋势;霍林河北露天煤矿三采区到界边坡最优空间形态为追踪距离50 m、沿底鼓区坡顶线以39°边坡角横采降深至24煤底板。

    2022年02期 v.22;No.128 673-679页 [查看摘要][在线阅读][下载 3858K]
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  • 糖脂活性剂对煤体润湿及微观结构特性影响试验

    李树刚;闫冬洁;严敏;田佳敏;白杨;

    为探究糖脂生物活性剂对煤体润湿及微观结构的影响,选定鼠李糖脂、槐糖脂2种生物活性剂为研究对象,测定不同体积分数下2种活性剂表面张力、接触角和煤体官能团参数,分析活性剂表面活性及其对煤体润湿性的影响,研究活性剂改性后煤样微观结构变化特性。结果表明:鼠李糖脂活性剂表面活性较好,槐糖脂活性剂起到润湿作用所需的体积分数较低;2种糖脂活性剂均降低了表面张力及煤体接触角,其中鼠李糖脂表面张力、接触角的降幅分别为49.96%、63.23%,降幅大于槐糖脂活性剂;煤体润湿过程中鼠李糖脂活性剂在煤表面润湿吸附性大于槐糖脂;随活性剂体积分数增加,煤体红外光谱羟基(—OH)吸收峰向低波数位置移动,吸收峰强度随体积分数增大而增大,接触角随吸收峰强度增大而减小,极性含氧官能团与活性分子发生偶极作用,以氢键方式缔合,增强了煤与水间相互作用,使溶液与煤体接触角减小,从而提高了煤体润湿性,改善了煤体的化学微观结构。

    2022年02期 v.22;No.128 680-687页 [查看摘要][在线阅读][下载 2392K]
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  • 掘进工作面瓦斯爆炸风门冲击载荷的数值模拟

    高建良;陈太东;王文祺;吴泽琳;蔡行行;

    为了研究不同体积瓦斯爆炸条件下风门的冲击载荷变化规律,运用流体力学软件Fluent,结合宁煤集团羊场湾煤矿实际情况,对掘进工作面瓦斯爆炸传播过程进行了数值模拟,得到了瓦斯积聚范围对风门冲击载荷的影响规律。结果表明:直巷风门和支路风门的冲击载荷在前驱压力波的作用下出现第一次峰值,在反射冲击波的作用下出现第二次峰值;直巷风门的载荷峰值与瓦斯积聚范围近似为二次函数关系,支路风门的载荷峰值与瓦斯积聚范围近似为线性函数关系;随瓦斯积聚范围增加,支路风门的二次载荷峰值逐渐逼近甚至超过一次载荷峰值;瓦斯积聚范围超过50 m时,依据超压破坏准则,支路风门和直巷风门的载荷峰值均超过破坏载荷,两风门先后发生破坏。

    2022年02期 v.22;No.128 688-694页 [查看摘要][在线阅读][下载 2211K]
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  • 爆炸冲击载荷对大尺寸X80管道影响的模拟

    杨明;武海彬;伍奕;徐奎;谢萍;李明智;何阳华;

    为研究炸药爆炸对管道本体的破坏后果,使用ANSYS/LS-DYNA软件研究了在土介质和空气介质中,大尺寸X80带压管道遇到炸药爆炸冲击作用时产生的不同影响,以及不同管道内部气体压力对管道受爆炸冲击作用的影响。对管道表面受爆炸冲击产生的凹坑尺寸,以及管道迎爆面4个不同位置节点的应力应变进行了分析。结果表明:相同药量炸药爆炸时,空气介质中的管道表面凹坑尺寸小于土介质中管道凹坑;空气介质中管道表面4个不同位置节点的应力应变小于土介质中管道表面节点;空气介质中的管道会随其内部气体压力增加而产生更大面积的破口,土介质中的管道产生凹坑的尺寸会随其内部气体压力增加而减小。

    2022年02期 v.22;No.128 695-703页 [查看摘要][在线阅读][下载 2920K]
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  • 透明板材爆炸冲击响应数值模拟分析

    钱新明;田梦洁;史天贵;姚朋君;

    采用ALE算法对透明板件冲击波超压衰减性能进行了数值模拟,通过设计9种基于不同TNT当量和爆距的工况,探究聚对苯二甲酸乙二醇酯、钢化玻璃、亚克力树脂及聚碳酸酯这4种透明材料的抗冲击性能,据此遴选最合适的实验室抗爆防护罩材料。结果表明,聚碳酸酯板具有最佳的抗冲击特性,1 cm厚板材可以有效衰减39.20%的冲击波超压,是最合适的实验室抗爆防护罩选材。进一步结合冲击波超压损伤准则进行人体损伤等级评估,提出了实验室操作过程的建议:在使用1 cm厚聚碳酸酯抗爆防护罩的前提下,应限制TNT当量不超过1 g,并且研究人员要保持工作台与身体距离不小于30 cm。

    2022年02期 v.22;No.128 704-711页 [查看摘要][在线阅读][下载 2170K]
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  • 甲基肼硫酸盐热分解特性及其热危险性研究

    王建娜;韩蒙蒙;徐明琴;

    为了研究甲基肼硫酸盐的热分解特性及其热危险性,采用质量分数98%的甲基肼硫酸盐为研究对象,利用差示扫描量热仪(DSC)对其进行测试。在升温速率为2~10℃/min的条件下熔点为142.2~144.4℃,起始分解温度为192.0~205.1℃,峰值温度为214.2~234.3℃,平均比放热量为1 301.5 J/g。在此基础上,采用高等动力学分析软件AKTS对热分解曲线进行解耦,利用Friedman法得到了活化能(E_α)随反应进程(α)的变化曲线,并结合热平衡方程得到了绝热诱导期(TMR_(ad))与温度的关系曲线。结果表明:98%甲基肼硫酸盐的热分解存在两个耦合的放热峰,解耦后当两个放热峰的α均为0.1~0.9时,E_α分别为118.9~159.6 kJ/mol、122.8~131.7 kJ/mol; TMR_(ad)为24 h时的温度T_(D24)为135.8℃。采用瑞士方法和中断回扫法研究了98%甲基肼硫酸盐的热分解反应特性,结果均表明其分解过程符合n级动力学模型。

    2022年02期 v.22;No.128 712-718页 [查看摘要][在线阅读][下载 1927K]
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  • 基于多目标约束的地铁长区间隧道排烟方案优化

    许为民;姜学鹏;陈欣格;陈慧;

    为探究地铁长区间隧道设置侧边局部排烟道工程中保证人员安全疏散的排烟方案的判据,结合济南黄河隧道的结构特点,通过理论分析探讨了分段排烟道不同开启方式、列车追踪情况下的烟气控制有效性判定准则。选取最不利工况,利用FDS数值模拟软件构建1∶1等比例的侧边局部排烟道长区间隧道模型,研究了隧道火灾温度场、流速场及疏散平台能见度等分布特性,多方位地判断各种通风排烟方案的烟气控制效果。结果表明:烟气控制有效性的四准则适用于侧边局部排烟道地铁长区间隧道;根据烟气控制四准则定量得到了侧边局部排烟+纵向通风排烟模式下的人员安全疏散评估模型;使用优化评估模型验证了最不利工况下排烟方案设置的合理性。

    2022年02期 v.22;No.128 718-724页 [查看摘要][在线阅读][下载 2202K]
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  • 地下综合管廊电缆舱液氮灭火效能研究

    贾伯岩;张鹏;张媛媛;

    综合管廊内结构复杂,可燃物密集,发生火灾后难以有效扑灭。为了解决管廊电缆舱火灾扑救难题,以缩尺寸圆形综合管廊电缆舱为研究对象,选取液氮为灭火剂,对液氮灭火的效能进行了分析。结果表明,液氮灭火的主要机理为冷却降温及淹没窒息灭火,其中气化冷却降温能够起到快速抑火的作用,淹没窒息使火焰彻底熄灭。液氮灭火过程中温度和热流整体呈现先快后慢的下降趋势。提高液氮的注入速率,可以加速液氮灭火进程,明显缩短灭火时间。此外,液氮灭火时火源处灭火临界温度为230.0℃,距离火源0.2 m处的灭火临界热流为0.20 kW/m~2。在不考虑氧气消耗及氮气泄漏的前提下,管廊电缆舱内液氮扑灭电缆火灾的临界氧体积分数为15%~16%。

    2022年02期 v.22;No.128 725-732页 [查看摘要][在线阅读][下载 2650K]
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  • 隧道坡度对地铁列车火灾烟气蔓延特性影响研究

    周丹;李慎宇;王哲;陈涛;

    为了探究隧道坡度对地铁列车发生火灾时烟气蔓延特性的影响,采用计算流体力学软件Fluent,对精细化地铁列车模型在坡度隧道内携火源运动情况下的流场速度、烟气逆流规律进行了数值模拟,并通过火灾动模型试验验证了数值模拟方法的准确性。结果表明:列车运行过程中发生火灾时,活塞风主导了烟气的运动,随着活塞风不断衰减,烟气最终会发生逆流;坡度对隧道内烟气蔓延规律的影响主要体现在列车减速停车后,当列车静止一段时间,即t≥100 s时,隧道拱顶下方烟气流速峰值随坡度增大而增大,但烟气浓度峰值随坡度增大而减小,并且隧道坡度越大,烟气的逆流时刻越晚,逆流速度越小,上游的浓度也越低。

    2022年02期 v.22;No.128 733-741页 [查看摘要][在线阅读][下载 2915K]
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  • 独立窨井内氮气惰化设备进气参数优化设计

    袁梦琦 ;盛姣姣 ;陈军;

    为了探究独立窨井中氮气惰化设备进气参数(进气流量、进气位置、进气角度)变化对惰化效果的影响规律,构建了独立窨井三维模型并进行网格划分,使用CFD方法对窨井充氮惰化过程进行数值模拟。分析惰化过程中窨井内氧气体积分数平均值、氧气体积分数最大值随时间的变化规律,探究惰化最终时刻窨井内氧气分布及流场分布特点。结果表明,增大进气流量、平吹进气、窨井下部进气均有利于将窨井内氧气体积分数降低至临界安全氧浓度以下,形成较大不易耗散的涡旋使窨井内部氮气分布较均匀,具有较好的惰化效果。使用正交试验分析3个进气参数对窨井内氧气体积分数降低效果的影响,从主到次依次为进气角度、进气流量、进气位置,确定以临界安全氧体积分数为判据的惰化效果最佳的进气参数组合:进气速度为12 m/s,下部位置位于窨井下部,进气角度为平吹进气。该进气参数组合可将窨井内氧气体积分数降低至6.17%,远低于临界安全氧体积分数14.4%,具有最好的惰化效果。研究成果可为窨井内氮气抑爆设备进气参数设计提供理论依据。

    2022年02期 v.22;No.128 742-749页 [查看摘要][在线阅读][下载 2495K]
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  • 高压气井油套环空带压模拟及对井筒完整性影响研究

    练章华;李帅;丁亮亮;赵朝阳;曾努;

    高压气井油套持续环空带压严重影响井筒安全。为此,基于弹塑性力学及渗流力学理论,建立了环空液面高度预测模型及油套环空带压预测模型。利用环空液面高度预测模型对不同环空压力下的液面高度进行了预测;以环空液面预测结果为基础,利用油套环空带压预测模型对油管漏点当量直径进行了拟合,并对环空带压参数进行了敏感性分析。结果表明:所建立的环空液面预测模型可快捷、准确地预测出环空液面高度;所建立的油套环空带压预测模型可准确地拟合出油管漏点综合当量直径;漏点深度越浅、环空保护液压缩系数及密度越小、液面高度越低及漏点当量直径越大,井筒安全风险性越高。

    2022年02期 v.22;No.128 749-755页 [查看摘要][在线阅读][下载 1587K]
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  • 注氮作业井筒内可燃气体扩散特征数值模拟

    肖丰浦;彭建福;侯秀芹;李明智;李亚楠;张军;张全义;

    为确保热采井注氮采油工艺过程的安全生产,利用Fluent软件对井筒气相空间内可燃气体的分布情况开展了数值模拟研究,分析了井筒内可燃气体的燃爆危险性。结果表明:在氮气持续注入过程中,地层原油中挥发出的甲烷气体很难进入井筒气相空间,因此不会在井筒形成爆炸性环境;而在注氮停止后,甲烷会沿井筒逐渐向井口扩散,停注0.5 h时井筒内甲烷的平均体积分数已超过理论爆炸下限,存在燃爆风险,且停注时间越长,井筒内甲烷平均体积分数和扩散区域越大,整个井筒的燃爆危险性随之增加,因此,必须采取相应的防爆措施。

    2022年02期 v.22;No.128 756-762页 [查看摘要][在线阅读][下载 2025K]
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  • 液态CO_2管道输送注入端相变特性试验研究

    马砺;范新丽;邢园园;郭睿智;魏高明;

    液态CO_2输送过程具有不稳定性,尤其是管道注入端易受外界环境影响发生相变而造成管路堵塞。因此,研究注入端液态CO_2相变特性对非稳态输送具有重要意义。通过自主搭建的耐高压管道式CO_2相变特性测试系统研究了不同初始压力下注入端压力及温度的变化情况,分析了注入端相态变化及传热特性。结果表明:液态CO_2注入平均质量流量一定时输入管道后发生热交换,瞬时相变导致注入端压力先上升后逐渐降低,温度在短时间内保持不变后快速下降,最终压力和温度趋于稳定;不同平均质量流量下,注入端压力/温度变化趋势一致,平均质量流量越大,气化过程越缓慢,所需时间越长;管道初始压力为1 MPa时,注入端CO_2介质由气态变为气液两态最终变为过热液体,通过温度-压力特性曲线得出,注入端压力和温度变化较小,前后压力差为0.099 MPa;管道内预先充入一定量CO_2气体,可防止温度和压力大幅度变化而产生干冰堵塞管道。

    2022年02期 v.22;No.128 763-769页 [查看摘要][在线阅读][下载 2392K]
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  • 季冻区高铁路基改良粗颗粒填料冻融特性试验研究

    崔宏环;王伟浩;邵博源;王小敬;闫利;朱超杰;

    针对季冻区高铁路基冻胀融沉问题及高铁安全运营的高要求,利用水泥和粉煤灰改良路基的填料,并通过自制冻融试验装置模拟填料的冻胀融沉条件,研究改良粗颗粒填料在冻胀融沉过程中的温度变化、冻胀率和融沉系数的规律,并评价改良填料的适用性。结果表明:在冻融温度变化过程中,水泥改良填料和水泥-粉煤灰改良填料均有减小填料导热和冻深的能力,且粉煤灰会小幅提升水泥填料的导热能力;改良填料在任一个冻融循环和冻胀阶段条件下的冻胀率均小于相同条件下的未改良填料;冻融循环对水泥-粉煤灰填料在慢降阶段的融沉作用影响较大;水泥填料在各阶段的融沉作用受第二次冻融循环影响较大;两种改良粗颗粒填料均有适用性,且添加5%水泥的改良填料最优。

    2022年02期 v.22;No.128 770-777页 [查看摘要][在线阅读][下载 2574K]
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  • 基于极限学习机的海洋环境中3C钢腐蚀速度预测

    靳文博;田震;熊小伟;杨怡飞;樊成洋;

    为了准确预测海洋环境下钢材的腐蚀速度,基于极限学习机的思想建立了腐蚀速度预测模型。将极限学习机的思想引入海洋环境3C钢腐蚀速度预测中,基于3C钢在不同海水环境因素下的腐蚀速率试验数据,建立了极限学习机模型并预测了不同海水环境下3C钢的腐蚀速度,分析了隐含层节点数对预测结果的影响,探讨了极限学习机模型与多元线性回归模型预测结果的差异。结果表明:极限学习机的预测结果与试验结果吻合程度较好,平均相对误差可控制在2%以内,其预测精度高于多元线性回归模型;隐含层节点数对预测结果具有较大影响,当隐含层节点数增加时,预测所得的平均相对误差出现了先降低后升高的变化趋势;极限学习机在学习速度和泛化能力方面具有较强的优势,可将其应用于海洋环境下3C钢腐蚀速度的预测中。

    2022年02期 v.22;No.128 778-785页 [查看摘要][在线阅读][下载 1473K]
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安全管理

  • 驾驶舱灯光色温与视觉疲劳关系模拟试验研究

    孙瑞山;张尧;孙军亚;

    为了研究驾驶舱不同灯光色温对视觉疲劳的影响,在A320仿真驾驶舱内进行色温灯光试验,使被试处于3 000~3 500 K、4 000~4 500 K及6 000~6 500 K色温灯光环境下,采用主观视觉疲劳量表(VFSES)、视觉舒适度量表(VCS)和闪光融合临界频率仪(CFFD)对被试的视觉舒适度和疲劳程度进行连续测量。采用单因素方差分析和描述性统计的数据分析方法,对被试处于不同灯光环境下的主观疲劳程度、视觉舒适度和闪光临界频率值的差异和变化趋势进行分析和评价。结果表明:随环境灯光色温增加,被试的主观疲劳程度逐渐降低、视觉舒适度逐渐升高;在中色温灯光环境下(接近自然光)被试的客观视觉疲程度最低,提高灯光色温(接近自然光)可有效提高视觉舒适度、降低视觉疲劳。

    2022年02期 v.22;No.128 785-791页 [查看摘要][在线阅读][下载 1932K]
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  • 人机混驾环境下驾驶人危险行为意向研究

    崔洪军;金佳辰;朱敏清;李霞;白海丽;

    为了了解无人驾驶汽车和人工驾驶车辆混行的交通环境下,驾驶人的危险行为意向发生的内在机制,基于计划行为理论(TPB),引入4个扩展潜变量,构建了以3个基本潜变量为中介变量的驾驶人危险行为意向(BI)结构方程模型(SEM);通过问卷调查收集变量数据,从社会心理学角度研究影响驾驶人危险行为意向的心理因素。结果表明:该模型能解释驾驶人危险行为意向63%的变异;风险感知、认知和信任对行为态度有显著影响,其中信任的影响最大;认知和信任对知觉行为控制有显著影响,其中信任的影响最大;信任对主观规范有显著影响;接受度对3个基本潜变量无显著影响,但对危险行为意向的直接影响显著;行为态度和知觉行为控制对危险行为意向有显著影响,其中态度的影响最大,而主观规范对危险行为意向无显著影响;信任、认知和风险感知对危险行为意向的中介效应显著。

    2022年02期 v.22;No.128 792-799页 [查看摘要][在线阅读][下载 1379K]
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  • 基于双变量有序Probit模型的出租车事故致因分析

    彭志鹏;王永岗;

    出租车是我国城市公共交通的重要组成部分,但其事故率一直较高且缺乏深度研究。为有效研究出租车事故的致因机理,2015—2017年于西安、西宁、吉林、汕头四城市开展了随机问卷调查工作,收集了出租车驾驶员的基本信息、工作条件、健康状况、不良驾驶行为频率及过去两年内的事故经历,共获取2 391份有效问卷。对各变量进行描述性统计及皮尔森相关性检验后,考虑到事故经历包含财产损失事故数和受伤事故数两类,且均为有序变量,引入双变量有序Probit模型分析驾驶员基本信息、工作条件、健康状况、不良驾驶行为与两类事故发生的关系。结果表明:模型似然比检验结果显著(χ~2=4.38,p=0.036),拒绝γ=0的假设,同时,误差项的相关系数ρ=0.145,表明财产损失事故与受伤事故间存在正相关关系,适合使用双变量模型进行建模;Wald检验的结果显著(χ~2=60.37,p<0.001)表明各致因因素对两类事故发生的影响不完全相同。驾驶员基本信息中,只有年龄与受伤事故呈显著负相关;工作条件中的4个变量与财产损失事故显著相关,但与受伤事故之间没有显著关联;驾驶员的健康状况和不良驾驶行为频率与两类事故的发生均呈显著正相关。出租车行业管理部门与出租车公司应协同合作,从改善工作条件、提升健康水平及减少不良驾驶行为频率3个角度出发,共同治理出租车事故,促进城市公共交通安全运营。

    2022年02期 v.22;No.128 800-809页 [查看摘要][在线阅读][下载 2116K]
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  • 基于灰色关联理论的管制员疲劳标志指标分析

    王莉莉;王柯人;

    为了客观、快速判断管制员班前、班后的疲劳状态,需要先找出班前、班后的疲劳标志指标。首先根据已有管制员疲劳风险因素体系文献,初步筛查疲劳相关指标,然后针对管制员实际工作情况设计试验,结合雷达管制模拟测试结果,使用灰色关联理论分析具体数据。结果表明:管制技能、睡眠质量和发现目标的反应时间是班前疲劳标志指标,管制技能、当班时期的工作负荷和轮班时间是班后疲劳标志指标。对标志指标与班前、班后疲劳进行相关分析,结果表示疲劳与其标志指标具有显著相关性。

    2022年02期 v.22;No.128 810-818页 [查看摘要][在线阅读][下载 2454K]
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  • 基于自然语言处理的空管系统危险源文本分类方法研究

    郭九霞;

    为了预防空管系统不安全事件的发生,利用人为因素分析与分类系统(HFACS)模型和自然语言处理技术,研究空管系统危险源文本分类方法。根据改进的HFACS模型建立空管系统危险源分类指标体系,选取民航空管安全管理系统的危险源数据库作为生语料库,将其划分为5级,并对其进行编码。为解决空管系统危险源数据库小样本、多标签、样本不均衡的问题,分别采用基于TFIDF-TextRank关键词提取的文本分类方法和基于CNN和BERT模型的文本分类方法进行试验。结果表明,基于TFIDF-TextRank关键词提取的文本分类方法的精确率和召回率明显优于基于CNN和BERT模型的分类方法,关键词提取方法可以有效处理小语料库文本分类问题,并有助于进一步研究空管系统不安全事件的形成机理。

    2022年02期 v.22;No.128 819-825页 [查看摘要][在线阅读][下载 2193K]
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  • 不均衡空管危险源自由文本分类模型

    王洁宁;侯海洋;贾奇;

    针对空管系统的危险源自由文本类别不均衡导致分类器对多数类样本过拟合的问题,结合SMOTE算法和改进级联模型提升危险源文本分类精度。首先对危险源文本集进行分词和停用词处理,并使用TF-IDF算法提取危险源文本特征将其向量化,利用SMOTE算法对向量化后的少数类文本进行随机生成,使文本集的类别分布趋于均衡;再从基分类器和输出类别向量的权重两方面改进级联模型,提高对不均衡空管危险源文本的分类效果。为验证模型的适用性,以空管系统危险源报告为数据源,通过试验验证模型对危险源文本的分类性能。结果表明,Borderline-SMOTE+改进级联模型与传统分类方法相比,能够有效提升少数样本的分类效果,从而提升整体空管危险源文本的分类精度。

    2022年02期 v.22;No.128 826-835页 [查看摘要][在线阅读][下载 2549K]
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  • 地铁乘客社会脆弱性影响因素调查与统计

    卢颖;吕希凡;仇乐;郭良杰;

    为了解决地铁乘客外在社会属性与内在综合不安全性之间影响机理不明确的问题,引入社会脆弱性理论开展调查与统计研究。从乘客行为社会脆弱性(PSV_B)和心理社会脆弱性(PSV_P)两方面选取9个因素构建了乘客社会脆弱性(PSV)的表征体系,运用独立样本t检验和单因素方差分析研究性别、学历等6个外在社会属性对PSV的影响,采用探索性因子分析(EFA)确定PSV的潜在因素。结果表明:632位调查对象的PSV、PSV_B、PSV_P等级皆为中;性别和是否具有突发事件经历对PSV、PSV_B、PSV_P都具有显著性影响,年龄、职业、学历和乘坐频率则无显著影响;乘客对地铁疏散环境的熟悉度、携带行李的影响度、环境突变的影响度、自我调节能力是影响PSV的4个主要潜在因素。

    2022年02期 v.22;No.128 836-843页 [查看摘要][在线阅读][下载 1501K]
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  • 基于PSO-RF的建筑安全文明施工费费率预测

    张舒;代涵;史秀志;邱引桂;

    合理的安全文明施工费计取费率是保障建筑安全生产水平的重要因素。为确定更加科学的计取费率,首先在充分调研费率影响因素的基础上,选取工程造价、建筑面积、建筑层数等7个因素建立了费率预测指标体系;其次对原始数据进行归一化处理,并随机划分训练集与测试集;然后利用粒子群算法PSO对随机森林RF的参数进行寻优,建立PSO-RF预测模型,并利用训练集对模型进行训练;同时利用测试集对模型进行算例仿真,并与其他4种预测模型进行对比;再利用10组实例数据对模型预测可靠性进行检验;最后利用Shapley值法对模型中7个指标的影响度进行排序。结果表明:相较于其他4种模型,PSO-RF模型具有更高的预测精度;各指标的影响度从大到小依次为工程地点、工程造价、建筑面积、施工工期、单方造价、建筑檐高、建筑层数。

    2022年02期 v.22;No.128 844-850页 [查看摘要][在线阅读][下载 1605K]
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  • 矿灯照度对人生理心理及视觉表现的影响

    蒋方;姜蒙生;李波;

    为了研究井下移动光源对人生理、心理及视觉表现的影响,利用MP150多道生理仪、闪光融合频率计和主观问卷,分析作业前后3种矿灯照度对心率、高频、低频及视觉表现的影响。结果表明:作业前后高照度和中照度对心率、高照度对低频、低照度对高频均有显著影响;作业前心率的平均值随矿灯照度增加而上升(73.74_低<74.85_中<76.48_高),作业后高照度下心率一直保持较高水平;作业前光融合频率临界值的平均值随照度升高而增大(32.13_低<32.95_中<35.13_高),作业后高照度下光融合频率临界值下降且光照环境不舒适度和注意力集中困难程度增加。这表明矿灯不同照度对人的神经活动影响不同,高照度虽能提高神经活动兴奋性和短时视觉水平,但长时间处于该环境中会加快身心疲劳,导致事故发生。

    2022年02期 v.22;No.128 851-858页 [查看摘要][在线阅读][下载 1752K]
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  • 社会网络视角下建筑工人不安全行为传播仿真研究

    石娟;李宵香;郑光宇;张敏;

    为减少建筑安全生产事故的发生,基于社会网络和传播动力学理论,引入信任机制,构建了建筑工人不安全行为传播模型。通过MATLAB软件对不安全行为传播过程中信任机制参数、网络平均度、直接感染率、遗忘率的变化对系统的影响进行仿真,研究建筑工人不安全行为的传播特性。结果表明:建筑行业中工人间不信任的关系可以有效降低不安全行为的传播能力和传播速率;随网络平均度增大,传播者密度的峰值、传播速度增大,免疫者曲线增长速率更快,到达稳定状态的时间也更早,但其到达稳态的数值不会改变;直接感染率对传播者的影响最大,遗忘率对传播者和免疫者的影响最大,且直接感染率和遗忘率与传播者的密度呈正比关系,遗忘率与免疫者的密度呈反比关系。

    2022年02期 v.22;No.128 859-867页 [查看摘要][在线阅读][下载 1891K]
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  • 水利工程施工人员心理资本和不安全行为量表编制研究

    程永舟;詹梓健;伍楚寒;张锋;

    为改善水利工程建设项目的安全管理水平,提升安全绩效,测量我国水利工程施工人员的心理资本水平与不安全行为水平,通过文献分析、现场访谈和专家讨论等得出水利工程施工人员心理资本五维结构(自我效能、希望、韧性、乐观、沉着)的初始测量题项及不安全行为的初始量表,通过预测试的题项筛选、信度分析、探索性因子分析,形成了包含26个题项的施工人员心理资本量表与包含10个题项的不安全行为量表。对正式量表进行大样本测试,采用AMOS 23.0软件进行验证性因子分析。结果表明,编制的量表各方面参数拟合良好,可以用于测量水利工程施工人员的心理资本水平和不安全行为水平,为提高水利工程施工人员心理资本水平、提高水利工程安全管理水平提供了依据。

    2022年02期 v.22;No.128 868-876页 [查看摘要][在线阅读][下载 1731K]
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公共安全

  • 雅康高速公路沿线地质灾害分布特征及影响因素分析

    于秀珍;牟瑞芳;

    全面深入研究雅康高速公路沿线地质灾害发育规律及成因,为灾害预警、防治等提供依据。选取雅康高速公路沿线发育的地质灾害为基础数据,运用统计、空间分析技术,系统分析公路沿线地质灾害分布特征;并将频率比模型与信息熵理论相结合,深入研究高程、地形起伏度、坡度、地层岩性、地质构造、降雨和地下水7个因素对地质灾害的影响程度。结果表明,雅康高速公路沿线发育的地质灾害不但在空间上呈现一定的规律性,而且其分布与公路所在区域的地形地貌和水文气象等因素也具有很大的相关性。地质灾害的发生与降雨和坡度关系最为密切,地形起伏度、高程和地层岩性对地质灾害控制作用明显,地质构造和地下水对灾害产生也具有重要影响。

    2022年02期 v.22;No.128 876-884页 [查看摘要][在线阅读][下载 2421K]
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  • 基于Vague集决策方法的区域应急动员合作基础评价

    何骁威;孔昭君;

    从合作主体面临的初始要素、环境要素和中心性要素3个方面进行分析,构建了区域应急动员中地方政府的合作基础评价指标体系;采取基于Vague集理论的含有语言指标的多准则决策方法进行分析和评判,构建了决策方法评价模型。基于以上评价指标和评价模型,选取京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝4个典型城市群政府应急合作的基础进行比较分析。结果表明,长三角城市群在合作初始要素、环境要素、中心要素方面均有较高得分,在各城市群中具有最优的应急动员合作基础。研究表明,采用的基于Vague集决策理论的评价方法具有科学性和适用性,研究结论与实践经验匹配,可以为今后区域应急动员合作的评估提供依据。

    2022年02期 v.22;No.128 885-891页 [查看摘要][在线阅读][下载 1295K]
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  • COVID-19疫情在我国的空间特征及影响因素分析

    段在鹏;艾仁华;

    探究了新型冠状病毒肺炎(COVID-19)在我国传播中的空间特性,并深入分析了各类因素对其传播的影响。首先基于全国COVID-19累计确诊数据计算Moran指数,验证了疫情传播具有空间集聚性。通过LISA图确定集聚区域:四川为HL,湖北、湖南、江西、安徽、重庆和河南为HH,新疆和青海为LL。之后充分考虑地缘因素,在普通最小二乘(OLS)、空间滞后(SLM)和空间误差(SEM)3个模型中,优选出空间误差回归模型分析本次疫情传播的影响因素。回归结果显示,在人口、经济、医疗和迁徙4大方面中,共8个因素在95%置信区间显著影响了确诊人数。其中正影响因素有4个,负影响因素有4个。根据SEM模型结果,为了尽快控制疫情传播,应大力推行医疗保险,更加严格地对出入境货物进行检验检疫。同时不鼓励居民在疫情期间进行消费,不鼓励普通本专科学生开学,进一步减少人口的流动性。需着重注意:因为此次疫情情况较为特殊,“分地区普通本专科学生情况”和“医疗卫生与计划生育支出”2个因素产生了与普遍研究结果相反的影响。

    2022年02期 v.22;No.128 892-900页 [查看摘要][在线阅读][下载 1860K]
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  • 基于动态贝叶斯模型的氢气管道泄漏风险研究

    孙东亮;陈诗悦;

    为了解决氢气管道风险影响因素多、不确定性大及泄漏风险随时间变化的问题,提出了一种利用动态贝叶斯网络对氢气管道泄漏风险进行动态分析的方法。针对这些特点,利用Bow-Tie模型分析归纳了氢气管道泄漏的主要风险源和不同事故后果。引入时间维度,建立动态贝叶斯网络模型,对氢气管道泄漏进行动态风险分析。结合Leaky Noisy-or gate模型修正并计算条件概率。以化工园区氢气管道为例,验证该动态模型的可行性和实用性,得到管道泄漏概率的时序变化曲线和各事故后果的发生概率。结果表明,管道设备疲劳是导致氢气管道泄漏的最主要因素,设备发生严重疲劳的概率随时间延长而增加。

    2022年02期 v.22;No.128 901-909页 [查看摘要][在线阅读][下载 2516K]
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  • 基于高斯烟羽混合模型的LPG泄漏扩散研究

    史宝军;聂士明;孙静;

    针对液化石油气(Liquefied Petroleum Gas, LPG)泄漏扩散问题,以天津市某石化企业4 000 m~3的LPG球罐泄漏为研究背景,对LPG泄漏扩散过程及扩散规律进行了研究。首先介绍了加入时间参数的高斯烟羽混合模型,解决了高斯烟羽模型不能表现气体泄漏初期空间质量浓度场分布的问题;然后根据LPG的爆炸极限范围划分了相应的危险区域质量浓度范围,研究了不同风速、地面粗糙度和大气稳定度下LPG的泄漏扩散规律、危险区域的扩散距离随泄漏时间的变化曲线及达到稳定状态后的扩散面积。结果表明,风速越小、地面粗糙度越小、大气稳定度越不稳定,等质量浓度线扩散的距离越远,扩散形成的危险区域面积越大。最后采用Burro 9号试验数据对加入时间参数的高斯烟羽混合模型进行了验证,模拟结果与试验结果的误差在15%以内,表明高斯烟羽混合模型可以用于气体泄漏扩散模拟,模拟结果具有合理性和一定的指导意义。

    2022年02期 v.22;No.128 909-918页 [查看摘要][在线阅读][下载 2956K]
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  • 基于变施密特数的障碍环境气体扩散数值仿真

    孟庆浩;杨子祯;侯惠让;井涛;

    通过气体扩散仿真获得气体分布是应对城市环境毒害气体泄漏和扩散问题的重要手段。城市多障碍环境下,风场呈现湍流特点,对气体扩散分布有明显影响。湍流施密特数(Sc_t)描述了风场湍流特性与气体扩散分布的关系,其取值对湍流环境气体扩散仿真的准确性十分重要。针对多障碍物环境下气体扩散数值仿真问题,提出了一种基于变Sc_t的计算流体力学仿真方法:通过调用仿真风场数据自适应计算Sc_t,进而利用变Sc_t进行气体扩散仿真。通过Ansys Fluent计算仿真结果,与开源障碍物阵列风洞试验数据集进行对比,验证了使用本方法获得的仿真气体质量浓度分布与风洞试验数据的一致性,且仿真准确性优于基于常量Sc_t等仿真方法,可以应用于复杂障碍物环境下的气体扩散仿真。

    2022年02期 v.22;No.128 919-925页 [查看摘要][在线阅读][下载 1903K]
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  • 考虑风险的成品油道路运输路径优化

    杨振宏;刘欢;白雪;石威;

    为研究成品油道路运输路径优化问题,建立了优化目标指标体系,通过专家打分和层次分析法确定各指标权重,在此基础上,增加对运输风险的考虑,分析事故率和运载量影响下的事故后果。将成本和风险的加权值最小化作为优化目标,构建了成品油道路运输路径优化模型。以延长壳牌石油有限公司的运输业务为例,收集处理事故率、人口密度、环境特性等数据,并通过遗传算法对优化模型进行求解,得到最优运输路径。结果表明,建立的模型和选取的算法是有效的,优化后的风险成本和目标值较优化前分别减小了22%和21%,在安全性和经济性方面都有较为明显的提升。

    2022年02期 v.22;No.128 926-932页 [查看摘要][在线阅读][下载 1692K]
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污染控制技术与原理

  • 不同添加剂对沥青抑烟效果影响的试验研究

    王鹏飞;王亚萍;孙吉书;

    为解决沥青路面摊铺会产生大量烟气这一问题,在LT70~#基质沥青中添加烟气抑制剂制备抑烟沥青,对其抑烟效果进行分析。首先通过自制沥青烟气收集装置对初选的4种不同掺量抑烟剂进行产烟量测试,优选出抑烟剂纳米CaCO_3和SBS(热塑性聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物);将其复配后对沥青进行改性并进行产烟量测试;最后采用热重分析仪和差示扫描量热仪对抑烟沥青的抑烟效果进行评价。结果表明,在最佳复配比例下的“Sasobit+纳米CaCO_3”组合和“Sasobit+SBS”组合,能使沥青烟气的产生量分别减少11.71%和15.8%,失重率分别降低11.38%和25.24%,吸热量分别减少16.73%和28.53%,热稳定性提高。

    2022年02期 v.22;No.128 932-940页 [查看摘要][在线阅读][下载 1978K]
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  • 弱化缓冲算子优化的烟(粉)尘排放FGM模型预测研究

    刘杰;傅钰;马倩;张悦;邓禾苗;

    为解决烟(粉)尘排放量预测模型中原始数据存在干扰因素且不稳定的问题,提出了一种结合弱化缓冲算子优化的灰色FGM预测模型,对废气中烟(粉)尘排放量的变化进行预测和拟合。相对于单一的灰色FGM预测模型,优化的预测模型引入了弱化缓冲算子。基于2012—2017年全国废气中烟(粉)尘的年排放量数据,运用3种弱化缓冲算子对原始序列进行处理,对比GAWBO和AWBO以及WAWBO 3种弱化缓冲算子处理后得到的预测结果,并用原始数据对预测结果进行检验分析,结果表明运用WAWBO算法优化的FGM模型预测的数据精度最高,相对误差只有2.767%,预测结果与实际烟(粉)尘排放情况更符。研究表明,使用弱化算子优化的FGM模型拟合程度更高,且具有较高的预测精度,扩宽了该预测模型的应用范围。

    2022年02期 v.22;No.128 941-946页 [查看摘要][在线阅读][下载 1514K]
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  • 陕西省CH_4排放量计算与情景预测分析

    曹国良;楚若男;于婷;

    基于IPCC指南提供的清单编制方法,从能源活动、农业活动和废弃物处理3个方面对陕西省2000—2018年甲烷(CH_4)排放量进行估算,并采用情景分析法预测不同情景下陕西省2019—2030年CH_4排放量及变化趋势。结果表明:2000—2018年陕西省CH_4排放量总体呈波动上升趋势,由2000年74.01万t增长到2018年646.55万t,增长了7.74倍。能源活动是陕西省CH_4最大的排放源,且排放量逐年增多。2030年基准、优化和严格减排情况下,陕西省CH_4排放量分别为791.33万t、732.45万t和656.85万t,且基准、优化情景下CH_4排放量呈逐年增长趋势;而严格减排情景下CH_4排放量在2027年达到峰值,为658.76万t。为满足中国2030年前实现碳达峰这一目标,严格减排情景较其他情景更适合陕西省未来CH_4排放发展趋势。

    2022年02期 v.22;No.128 947-954页 [查看摘要][在线阅读][下载 1811K]
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  • 考虑排放影响的飞机爬升性能参数组合优化方法

    任强;韩孝兰;李晓晨;魏志强;

    为综合考虑飞机运行的经济性和对环境的影响,首先基于国际民航组织的基准排放数据建立飞机污染物排放量计算模型,提出排放价格指数概念并建立考虑排放因素的综合飞行成本计算模型;随后分别建立基于传统飞行成本和综合飞行成本的爬升参数优化模型,并分析爬升表速和推力对排放成本的影响;然后基于遗传算法建立“表速-推力”组合优化模型,并以某型宽体飞机为例进行优化计算;最后对优化参数的影响因素和污染物排放价格指数的影响进行分析。结果表明:飞行速度和推力对飞行成本有直接影响,适当减小可以有效降低飞行过程中的综合飞行成本;与传统优化方式相比,文中模型可以降低2.8%的排放成本、0.34%的综合飞行成本。

    2022年02期 v.22;No.128 955-961页 [查看摘要][在线阅读][下载 1849K]
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  • 奖惩机制下铅蓄电池生产商实施EPR的演化博弈分析

    胡彪;马俊;

    在废旧铅蓄电池逆向物流系统构建中,针对地方政府和生产商博弈关系的研究不多。为探究在EPR(生产者责任延伸)制度下地方政府和铅蓄电池生产商之间的关系,分别在静态和动态奖惩机制下构建了地方政府和铅蓄电池生产商演化博弈模型,研究政府监管对生产商实施EPR制度的影响。结果表明:在静态奖惩机制下,双方演化策略呈周期恶性循环,博弈系统处于极不稳定状态;在动态奖惩机制下,双方策略达到演化稳定状态,地方政府对生产商实施EPR起主导性作用。政府监管成本下降和政府奖惩力度增大,生产商实施EPR的意愿会增强;政府监管成本下降、政府奖惩力度减弱以及生产商实施EPR的难度系数增大,地方政府会更倾向于积极监管。

    2022年02期 v.22;No.128 962-971页 [查看摘要][在线阅读][下载 2220K]
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  • 激发剂对电石渣稳定土强度的影响研究

    丁湛;邴慧;查广平;栗培龙;柳玉;

    为了研究激发剂对电石渣稳定土强度的影响及协同作用,通过不同龄期的电石渣稳定土无侧限抗压强度试验,以抗压强度为评价指标,分析了KOH、Na_2SO_4和Na_2SiO_3三种激发剂对电石渣及电石渣-粉煤灰稳定土强度的影响;针对3种激发剂及延迟成型时间设计了不同水平的响应面试验,分析了激发剂之间的协同作用;基于激发剂掺量优化试验结果,采用Design-Expert软件构建了激发剂种类和掺量的强度预估模型。结果表明:3种激发剂均可以有效提高电石渣稳定土强度;根据单因素分析,KOH合理掺量范围为0.6%~1.2%,Na_2SiO_3、Na_2SO_4合理掺量范围均为1%~1.5%;根据协同作用分析,给出了电石渣稳定土不同延迟成型时间的激发剂最佳掺量,其中延迟成型时间为16.41 h条件下,KOH、Na_2SO_4、Na_2SiO_3的最佳掺量分别为1.20%、1.72%、1.79%,延迟成型时间21.90 h条件下,相应的最佳掺量分别为1.20%、2.00%、1.85%。

    2022年02期 v.22;No.128 972-980页 [查看摘要][在线阅读][下载 1828K]
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  • 我国一般工业固废的空间格局分析及影响因素探测

    黄泽纯;张惠茴;

    随着社会经济的发展,固废快速增长,且具有时空多变特性,导致固废管控面临挑战。借助空间统计学方法挖掘分析我国一般工业固废的空间格局及其影响因素。首先,采用GIS可视化制图技术分析固废的空间分布格局及其变化特征。然后,利用莫兰指数分析固废的空间相关性与聚集模式,以及其随时间的变化情况。最后,运用地理探测器分析5个社会经济统计指标对固废空间格局的影响。结果表明:近20 a来,我国一般工业固废的产生量呈现增长态势,且在空间上呈现出东北-西南高、东南-西北低的分布格局,区域间差异逐渐增大,地理重心逐渐向西北方向移动,有明显的正向空间自相关性;社会经济指标对固废空间格局的影响度由高到低依次为能源消费总量、人均GDP、人均工业产值、人口数量和规模以上工业企业数量。研究结果可为固废的减量化、资源化、无害化管理提供辅助决策参考。

    2022年02期 v.22;No.128 980-987页 [查看摘要][在线阅读][下载 1971K]
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  • 某垃圾焚烧飞灰理化性质检测及毒性浸出试验研究

    王博涛;董思涵;刘天成;

    垃圾焚烧飞灰是危险废物,其资源化利用是环保产业的一项技术瓶颈。以实现垃圾焚烧飞灰的资源化为目的,通过理化性质检测和浸出毒性试验对飞灰进行分析。利用多功能粒径及粒形分析仪、X-射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜和X-射线荧光光谱仪测定昆明某垃圾焚烧厂生活垃圾焚烧飞灰的理化性质,用电感耦合等离子体质谱方法分析飞灰的浸出毒性。结果表明,飞灰粒径分布集中在10~170μm,占比85.7%,D_(50)(中位粒径)为62.55μm。飞灰的主要成分是SiO_2、CaO、Fe_2O_3和Al_2O_3,其中SiO_2和CaO占飞灰总质量的58.7%,Fe_2O_3和Al_2O_3占总质量的17.9%。按照GB 5085.3—2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》,飞灰浸出液中Pb、Zn、和Cd超标,浸出质量浓度分别是8.68 mg/L、130.5 mg/L和2.465 mg/L。研究结果可为飞灰提出新的资源化利用方式提供数据支撑。

    2022年02期 v.22;No.128 988-995页 [查看摘要][在线阅读][下载 1580K]
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  • FeCl_3赤泥控碱及离子效应研究

    成官文;张燎;韦桥权;张宇玲;徐敏;徐晓宇;岳远隋;

    为开展赤泥土壤化处置研究,采用 Fe Cl_3进行赤泥控碱。 研究表明,FeCl_3对赤泥具有一定的控碱效果,但赤泥 p H值的变化滞后于碱性阴离子质量比的变化。 Fe Cl_3赤泥控碱符合二级动力学过程,主要通过 Fe~(3 +)与 OH~-、CO_3~2 ~-进行化学反应而带动其他次一级化学反应共同实现,与 Fe~(3 +)同体系内的碱性阴离子 OH~-、CO_3~2 ~-、HCO_3~-和 Al O_2~-反应平衡有关,并通过陈化时间的增加促使赤泥盐分向化学结合碱转化。 投加 3 g/ kg Fe Cl_3赤泥控碱,陈化 120 d 时,游离碱、CO_3~2 ~-、AlO_2~-和 OH~-去除率均在 50% 及以上,且对 OH~-的去除效果较好,达到 60% ;电导率仅增大 0. 16 m S/ cm,盐分以 Na Cl 为主,矿相总量增加 12. 9% ,形成较大的难溶性颗粒,从而实现赤泥控碱。

    2022年02期 v.22;No.128 996-1005页 [查看摘要][在线阅读][下载 2673K]
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  • 溶菌酶改善剩余污泥脱水性能的效果及影响因素研究

    罗璐;施周;周先敏;李广超;周石庆;邓靖;

    研究了溶菌酶在改善剩余污泥脱水性能方面的效果,以污泥真空抽滤泥饼含水率、污泥毛细脱水时间(Capillary Sunction Time, CST)来表征污泥脱水性能,分别考察了酶投加量、污泥初始pH值、反应温度、反应时间等影响因素对酶促污泥脱水作用的影响。结果表明:溶菌酶在污泥脱水反应中充分发挥了水解破壁的功能,导致细胞结构的破坏,显著降低了污泥含水率及CST,对污泥脱水反应有明显的促进作用;基于响应面分析,各影响因素对污泥抽滤泥饼含水率和污泥CST的显著性由大到小为酶投加量、反应温度、污泥pH值,建立了相关多元二次回归模型并进行了有效性验证,获得了各影响因素对于酶促污泥脱水反应的最佳反应条件;酶促污泥脱水反应在适当溶菌酶投加量(15%)、较短的反应时间(0.5 h)内、室温条件(20℃)下、无需调节污泥pH值(pH=6)即可得到较好的脱水效果,污泥含水量下降25%,污泥CST下降65%。因此,采用溶菌酶作为城市污水厂剩余污泥调理剂,可显著增进污泥的脱水性能。

    2022年02期 v.22;No.128 1006-1013页 [查看摘要][在线阅读][下载 2886K]
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  • pH值对白茅生物质光合生物产氢的影响

    荆艳艳;周小楷;李芳;王震宁;张全国;

    为了探究pH值对白茅光合产氢体系产氢效果的影响,使用白茅生物质作为产氢原料,以产氢速率和产氢量为关键指标、以还原糖质量浓度和氧化还原电位(ORP)等为辅助指标研究pH值对白茅光合生物产氢的影响,分析几种指标的数据变化情况,提出pH值对白茅光合生物产氢的影响规律。结果表明,ORP呈现先降低后上升的趋势。当pH=8时,光合细菌对白茅降解的还原糖利用率较高,超过了94.8%;累计产氢量和产氢速率达到最大,分别为422 mL和8.08 mL/h, ORP达到最小值-465 mV。试验结束时各体系的pH值维持在5.3~5.5,中性和碱性环境下白茅光合生物产氢能力明显高于酸性环境下的产氢能力,但碱性过强又对产氢能力产生抑制作用。

    2022年02期 v.22;No.128 1013-1018页 [查看摘要][在线阅读][下载 1568K]
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  • 生物质炭基改良剂对土壤团聚体结构和不同根肿病抗性白菜生长的影响

    张应华;王鹏飞;张秋;田滔;李永荟;许俊强;张国平;史静;

    土壤团聚体对土壤的功能和质量有着重要的影响,施用生物质炭对土壤团聚体结构的影响虽已有不少报道,但结合抗性植物效应不多。为探究生物质炭基改良剂(简称“改良剂”)对土壤团聚体结构及不同根肿病抗性品种的白菜生长影响,设置改良剂和品种抗性的组合盆栽试验,按不同比例将小麦秸秆生物质炭、生石灰、腐殖酸钠、玉肥复配后添加到根肿病土壤中,白菜种植90 d后收获。利用湿筛法对不同粒级的团聚体质量分数进行综合分析,同时测定不同抗性白菜的生长指标。结果表明:添加改良剂后可显著提升低抗白菜的伸展度(24.5%)与根茎直径(8.1%),还可提高其土壤团聚体平均质量直径37.9%和几何平均直径13.6%;对低抗、中抗品种的土壤团聚体稳定性、结构破坏率及分形维数的影响不显著。综上所述,改良剂对低抗白菜的生长及其土壤的团聚体形成有明显的促进作用。

    2022年02期 v.22;No.128 1019-1026页 [查看摘要][在线阅读][下载 1762K]
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  • 真空紫外光催化降解水中双酚A及其机理研究

    王媛;兰豪;刘宗豪;李晓蕊;张瑞雪;黄家琰;

    采用溶胶凝胶法制备二氧化钛(TiO_2)薄膜光催化剂,比较不同初始质量浓度双酚A(BPA)在185 nm真空紫外光(VUV)下的降解和光催化降解。在此基础上,主要考察溶液初始pH值和水中常见阴离子对BPA真空紫外光催化降解的影响;通过自由基淬灭试验和对降解产物的分析推断可能的降解机理。结果表明,与VUV下BPA的降解相比,真空紫外光催化能显著促进高质量浓度BPA的降解。当初始质量浓度为100 mg/L时,BPA的真空紫外光催化降解速率常数是其在VUV下降解数率常数的1.65倍,其中光催化降解的贡献值可达39.4%。降解反应遵循准一级反应动力学规律。溶液初始pH值为6.19时,BPA降解最为迅速,pH值为3.54时次之,而pH值为9.30时降解最为缓慢。阴离子存在下,真空紫外光催化降解反应的准一级反应速率常数的变化趋势由大到小为k(NO_3~-)、k(CO_3~(2-))、k(Cl~-)、k(SO_4~(2-))、k(无)。羟基自由(·OH)是诱发BPA降解的主要活性物种,它与VUV一起作用于BPA分子,使其发生β断裂,进而得到降解。循环试验表明制备的TiO_2薄膜具有较好的稳定性和潜在的适用性。

    2022年02期 v.22;No.128 1027-1034页 [查看摘要][在线阅读][下载 2167K]
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  • 纳米铁活化过硫酸盐与超滤组合对二级出水中污染物的去除效能及影响因素

    孙丽华;梅筱禹;高呈;冯萃敏;

    针对污水处理厂二级出水开展深度处理研究,采用纳米铁(nFe)活化过硫酸盐(PS)-超滤(UF)组合工艺去除二级出水中抗生素抗性基因(ARGs)和有机物,并探究pH值和温度对ARGs去除率的影响。结果表明,与直接UF和PS-UF工艺相比,nFe/PS-UF组合工艺对二级出水中ARGs、int I1及16S rRNA的去除效果最佳,对数削减量为2.51~3.52;二级出水中游离态ARGs比细胞态ARGs含量高,nFe/PS-UF组合工艺对细胞态和游离态ARGs去除效果优于直接UF和PS-UF组合工艺,其对细胞态和游离态ARGs的对数削减量分别为2.91~3.82和2.35~3.42;组合工艺对溶解性有机碳(DOC)和不同类型有机物的去除效果最好。其中DOC的去除率为30.0%,酪氨酸类、色氨酸类、富里酸类和腐殖酸类有机物去除率分别为84.5%、81.3%、81.1%和45.5%,且水中DOC含量与不同种类ARGs浓度有显著相关性。pH值和温度对组合工艺去除二级出水中ARGs有显著影响,pH值降低和温度升高有利于提高组合工艺对ARGs的去除效果。

    2022年02期 v.22;No.128 1035-1044页 [查看摘要][在线阅读][下载 3993K]
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  • 臭氧催化氧化降解2,2′-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)效能及机制研究

    马翠;刘亚琦;何争光;

    采用牛粪灰(CDA)负载纳米Fe_3O_4催化臭氧降解2,2′-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(AO2246)。Fe_3O_4@CDA催化剂通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱仪(EDS)和高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)进行表征。负载在牛粪灰表面的纳米Fe_3O_4颗粒分布更分散,团聚程度较小。Fe_3O_4@CDA的HR-TEM检测表明在纳米Fe_3O_4颗粒周围呈现CDA的无序晶格结构,根据晶格边缘的d间距反射(约0.287 nm)推断出立方磁铁矿Fe_3O_4的220晶格平面。在初始pH值为7.0、反应温度为25℃、AO2246质量浓度为10 mg/L、催化剂质量浓度为0.20 g/L,臭氧质量浓度为10 mg/L的条件下,AO2246的去除率可达47.6%。采用电子顺磁共振(EPR)、气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对AO2246臭氧催化降解过程进行分析。由GC-MS试验结果可知:目标污染物苯环中间的碳碳键最先受到羟基自由基(·OH)的攻击,碳碳键发生断裂;在·OH继续攻击下,不断发生加成、取代反应,AO2246苯环打开,最终形成一系列简单的有机物,检测出(3,5-双(1,1-二甲基乙基)-苯酚)、4-(1,1-二甲基乙基)-苯甲酸(3,5-双(1,1-二甲基乙基)-苯酚)、4-(1,1-二甲基乙基)-苯甲酸、(E)-4-(2,6,6-三甲基-1-环己烯-1-基)-3-丁烯-2-酮、1-(1,4-二甲基-3-环己烯-1-基)-乙酮、2-叔丁基环己酮、2-乙酰基环己酮、5-叔丁基-六-3,5-二烯-2-酮、2-羟基己酸丙戊酸乙烯基酯、异戊酸甲酯、丙酸等10余种中间产物,·OH在催化臭氧降解AO2246的过程中起主要作用,提出了AO2246的降解途径及机理。研究结果表明CDA负载纳米Fe_3O_4催化臭氧氧化更有利于羟基自由基的产生,对合成酚类抗氧化剂的降解具有一定的指导意义。

    2022年02期 v.22;No.128 1045-1051页 [查看摘要][在线阅读][下载 2105K]
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  • 胞外聚合物对细菌还原去除水中Cr(Ⅵ)的作用

    颜旭;刘晓芸;宋萌萌;石岩;

    为了阐明胞外聚合物(EPS)在Cu~(2+)强化Cupriavidus basilensis B-8(简称“B-8”)还原去除水中Cr(Ⅵ)发挥的作用,通过考察不同Cu~(2+)质量浓度作用下EPS的产量,并借助傅里叶变换红外光谱和三维荧光光谱分析EPS的化学组成和结构。结果表明,当有Cu~(2+)存在时,B-8可分泌更多的EPS,其中溶解态EPS中的多糖和蛋白质量比最高分别可达124.66 mg/g干细胞和2 790.87 mg/g干细胞,结合态EPS中的多糖和蛋白质量比最高分别可达41.66 mg/g干细胞和228.21 mg/g干细胞。EPS的增加有利于B-8对水中Cr(Ⅵ)的还原去除。对B-8分泌的溶解态EPS化学组成结构表征发现Cu~(2+)的添加虽提高了B-8分泌的EPS总量,但并未改变EPS的化学组成。另外,还发现Cu~(2+)会与EPS中的芳香类蛋白结合,从而使EPS蛋白质量比降低。这也会促进B-8分泌更多的EPS包裹在细菌的外部,对细菌起到保护,减弱Cr(Ⅵ)等有毒物质对细胞的毒害作用,不但保证了细菌的良好生长,而且保证了细菌对Cr(Ⅵ)还原作用的充分发挥,最终可促进B-8达到较好的Cr(Ⅵ)还原去除效果。

    2022年02期 v.22;No.128 1052-1058页 [查看摘要][在线阅读][下载 2106K]
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  • 铁、锰离子对BAF处理效果及细菌群落的影响

    严子春;卫明明;

    为了探究铁、锰离子影响曝气生物滤池(BAF)处理效果的微生物机制,采用最大可能数(MPN)法和高通量测序技术,对比分析了不投加金属离子的BAF-1、投加4.0 mg/L Mn~(2+)的BAF-2,以及同时投加5.0 mg/L Fe~(3+)和4.0 mg/L Mn~(2+)的BAF-3中硝化细菌数量和细菌群落多样性的变化。结果表明:15℃时,BAF-2对COD、NH_4~+-N、TN和TP的去除率分别比BAF-1提高4、2.14、7.11和10.71个百分点,BAF-3对COD、NH_4~+-N、TN和TP的去除率分别比BAF-1提高6.93、4.53、8.63和57.29个百分点;同时投加Fe~(3+)和Mn~(2+)比单独投加Mn~(2+)更有利于亚硝酸菌的增殖,Fe~(3+)使受Mn~(2+)影响而减少的硝酸菌反而增多;BAF-2和BAF-3中伯克氏菌目(Burkholderiales)、黄单胞菌目(Xanthomonadales)和根瘤菌目(Rhizobiales)的丰度均高于BAF-1,BAF-3中硝化螺旋菌目(Nitrospirales)、红环菌目(Rhodocyclales)和硫发菌目(Thiotrichales)的丰度均高于BAF-2和BAF-1。研究表明,投加铁、锰离子会使BAF中优势菌群的丰度得到一定程度的增加,有利于强化BAF的处理效果。

    2022年02期 v.22;No.128 1059-1066页 [查看摘要][在线阅读][下载 2952K]
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  • 氨氮胁迫下E.coli单菌运动行为与成膜能力研究

    陈猷鹏;毛铮;

    生产生活废水中一定质量浓度的氨氮对细菌活性具有抑制作用。从个体水平观察氨氮胁迫下E.coli在液固界面的旋转运动行为,并将其同氨氮胁迫下E.coli电子传递体系活性(ETSA)、成膜能力进行关联分析,以探究揭示氨氮胁迫下细菌运动行为的规律及其与成膜能力的联系。结果表明,高、低质量浓度组氨氮胁迫均对细菌运动产生抑制,细菌平均旋转周期随抑制质量浓度增加呈逐渐增大趋势。25 mg/L、50 mg/L、75 mg/L、200 mg/L、300 mg/L、400 mg/L和500 mg/L氨氮胁迫5 min后,E.coli平均旋转周期分别增长为未受抑制时的2.58倍、4.17倍、5.16倍、6.77倍、7.50倍、8.44倍和14.02倍。同时,在氨氮胁迫下,细菌平均旋转周期分别与细菌ETSA、成膜能力呈负相关(R~2=0.7797)与正相关(R~2=0.7456)。研究表明氨氮胁迫抑制细菌ETSA是氨氮抑制细菌运动行为的一种可能机制,一定质量浓度氨氮抑制细菌运动的同时还促进细菌生物膜形成。这些发现为废水生物处理中细菌在氨氮胁迫环境中的运动行为和成膜情况提供了理论参考,对人工调控促进废水生物膜法中反应器快速挂膜和启动具有一定的指导意义。

    2022年02期 v.22;No.128 1067-1074页 [查看摘要][在线阅读][下载 2226K]
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  • 生态浮床原位修复景观水体的效果研究

    陈毛华;

    为生态浮床原位修复景观水体提供长时间的野外试验基础数据,在学校半封闭景观水体中放置了10组PVC塑料浮板拼接的生态浮床,每组生态浮床之间间隔10 m放置,用铁丝固定在景观水体两侧。在生态浮床的种植杯中种植多年生香根草苗,对学校景观水体进行原位修复试验,分析测定景观水体中酸碱度、电导率、氨氮、总磷、溶解氧、化学需氧量等指标。结果表明:香根草生态浮床系统对景观水体中的总磷去除率为28.10%~51.05%,对化学需氧量的去除率为19.95%~51.15%,溶解氧质量浓度增加2.75%~137.85%。受到雨季降雨影响,外界污染随雨水流入景观水体中,导致水体中的氨氮增加,pH值和电导率上升。景观水体中的氨氮、总磷、化学需氧量的去除与植物吸收、根系吸附及根际微生物活动有关。由于香根草种植的原因,只有少量根系伸出生态浮床的种植杯外,影响香根草对景观水体中的氨氮、总磷的吸收,不利于香根草根际微生物的生长。在景观水体实际修复过程中,通过控制污水排入,进一步优化香根草在生态浮床上的种植技术,发挥香根草和根际微生物净化景观水体的协同作用,为香根草生态浮床原位净化封闭景观水体实践提供保障。

    2022年02期 v.22;No.128 1075-1083页 [查看摘要][在线阅读][下载 1870K]
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环境监测与评价

  • 黄河底泥重金属空间分异影响因子与源解析研究

    郝建秀;任珺;陶玲;方红兵;

    为深入分析黄河底泥重金属空间分异影响因子及来源途径,以黄河干流宁夏段底泥重金属(Cu、Ni、Zn、Cr、Pb和Cd)为研究对象,基于地理探测器模型探测其风险因子及来源。结果表明:1)底泥重金属除Zn外质量比平均值均超过其土壤值,尤其Cr和Cd达背景值的3.57和1.39倍,受人类影响大,累积明显;2)重金属空间分异解释力最大的因子为路网密度(Q_(D,H)>0.50),其次为人均工业产值(除Cd外,Q_(D,H)>0.50),最小的因子为植被盖度(Q_(D,H)<0.20),因子交互作用均为增强型;3)底泥中Cu和Pb为交通源和上游输送,Ni和Zn为成土母质和大气沉降,Cr为工业源,Cd为交通和农业源。探测的风险区主要为青铜峡市、兴庆区和惠农区。此结论可为黄河流域环境保护和污染治理提供依据。

    2022年02期 v.22;No.128 1084-1093页 [查看摘要][在线阅读][下载 2732K]
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  • 空气污染过程PM_(2.5)上微生物活性变化及影响因素研究

    李彦鹏;曾雪琳;杜胜利;

    为探究城市空气污染对空气中微生物活性水平的影响,于2019年12月至2020年1月在西安市3个空气污染时间段连续采集PM_(2.5)样品,并采用荧光素二乙酸酯(FDA)水解法对其上的微生物进行活性测定,以进一步考察气象因素和水溶性无机离子对微生物活性的影响。结果表明,空气污染过程PM_(2.5)中微生物活性水平比非污染过程高,降雪会使微生物活性水平整体变低。相关性分析显示西安市采样期间微生物活性与温度呈显著正相关关系,与相对湿度和风速均呈显著负相关关系,还与Ca~(2+)、F~-和Cl~-的质量浓度均呈显著正相关关系。研究不仅为认识重污染天气微生物活性水平的变化规律提供了基础数据,也为全面了解微生物气溶胶的污染特性提供了一定的依据。

    2022年02期 v.22;No.128 1094-1100页 [查看摘要][在线阅读][下载 2175K]
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数据统计与分析

  • 2022年1—2月国内生产安全事故统计分析

    李生才;笑蕾;

    统计了2022年1—2月国内发生的各种生产安全事故47起,其中包括交通事故、矿业事故、化工事故、市政事故和其他事故。统计表明,在47起事故中,交通事故占51.06%,矿业事故占4.26%,化工事故占14.89%,市政事故占21.28%,其他事故占8.51%。47起事故共死亡185人。死亡人数的百分比分别为交通事故44.86%,矿业事故占8.11%,化工事故占8.65%,市政事故占24.32%,其他事故占14.05%。2022年1—2月生产安全事故发生较多的5个省、直辖市和自治区分别为湖南(9起)、安徽(7起)、广西(4起)、四川(3起)和上海(3起);死亡人数较多的5个省和直辖市分别为安徽(28人)、贵州(28人)、湖南(19人)、四川(19人)和重庆(19人)。

    2022年02期 v.22;No.128 1100-1102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1131K]
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  • 2022年1-2月国内环境事件

    李生才;安莹;

    简要统计了2022年1-2月国内发生的各种环境事件65起,包括沙尘天气2起,污染事件9起,地震47起,以及其他自然灾害7起。

    2022年02期 v.22;No.128 1103-1105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1094K]
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  • 全球气体运输船事故的时空热点研究

    汪金辉;周雨;张睿卿;庄磊;王雨;

    为了识别气体运输船事故时空热点的分布特征,根据IHS Sea-web数据库中1990—2015年的全球气体运输船事故信息,统计了全球31个地理区域的气体运输船舶事故占比,在此基础上,采用核密度估计法分时段研究了事故的空间集中程度,得到了不同时段的热点分布特征。最后,通过新兴热点分析技术对事故热点的时空趋势进行了识别和分类,并与核密度估计的结果进行了对比。结果表明,不列颠群岛、北海、英吉利海峡和比斯开湾是事故的连续热点区域,爱琴海、马尔马拉海、伊斯坦布尔海峡和黑海西部水域是新热点区域,这些区域是近期气体运输船舶需要关注的重点事故区域。与传统热点分析法相比,新兴热点分析技术具有动态分析的优势,能同时在时间和空间维度上展现事故热点的演化过程,进行更精细化的船舶事故热点分析,适用于海事事故的热点研究。

    2022年02期 v.22;No.128 1106-1112页 [查看摘要][在线阅读][下载 2543K]
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书评

  • 中小学校安全科技教育新特征与新方法——评《校园安全教育》

    张超;

    <正>科技正在深刻改变世界,也包括校园安全教育领域。科技意识越来越深度地融入校园安全教育中,当代中小学生从小就开始广泛接触各种科技产品,因此在对他们开展安全教育的过程中,也应该运用科技手段,尽量使安全教育的形式更多元,内容更新颖,同时能够更好地体现时代科技特征。对中小学生来说,他们可以通过接受安全教育的方式来强化安全意识,掌握基本安全常识,然后在日常学习生活中更好地保护自己。

    2022年02期 v.22;No.128 1113-1114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1040K]
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  • 致因机理在校园安全防控管理工作的应用——评《校园安全事件致因机理与风险防控》

    焦憬;

    <正>在中小学校园安全管理工作中存在一个这样的客观事实,即同一类型的校园安全事故的发生原因是类似的。如小学校园火灾的发生基本上都是由师生违规使用明火或违规用电所导致的。学校安全管理工作的真正精髓在于运用已有的安全管理与防控经验,防止同类或相似的安全事故再次发生。从风险防控理论来讲,只有通过对校园安全事件发生的具体成因机制进行深入调查和分析,才能够发现安全事故的致因机理,从而为后续安全管理对策制定提供更完善的思路与建议。

    2022年02期 v.22;No.128 1115-1116页 [查看摘要][在线阅读][下载 1048K]
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  • 中小学生安全管理方法改善途径思考——评《中小学校安全管理》

    汪艳丽;

    <正>安全是一所学校发展的根本前提。每一次校园安全事故的发生都意味着当事师生遭受伤害,以及对正常校园教学生活秩序的破坏。有些身体或心灵层面的伤害一旦发生就不可逆转,其伤害或许是终生的。中小学校应努力为学生创造一个幸福平安的校园环境,呵护其身心健康成长。中小学生安全管理工作的开展需要讲究一定的方法和策略,使安全管理制度和架构更完善、安全教育活动符合学生的认知规律和思维行为特点,安全理念可以更好地被其认可与接收,从而达到较好的学校安全管理效果。

    2022年02期 v.22;No.128 1117-1118页 [查看摘要][在线阅读][下载 1038K]
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  • 基于公共治理思维的小学安全管理工作开展——评《中国学校安全治理研究》

    冯华;

    <正>社会文明发展程度提高,对公共治理水平的要求也会随之提升,加强社会公共治理关系着社会稳定持续发展和公众福利,属于和谐法治社会建设的基本要求。学校安全是公共安全治理工作中的重要内容,学校安全之所以重要,一方面是由于学校安全管理所保护的对象具有特殊性,学生是社会的未来,然而学生的自我保护能力相对脆弱,因此他们的成长需要得到社会的特殊保护,

    2022年02期 v.22;No.128 1119-1120页 [查看摘要][在线阅读][下载 1027K]
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